- •§ 1. Появление первых железных дорог.
- •§ 2. Паровозы, тепловозы, электровозы
- •§ 3. Пассажирские перевозки.
- •§4. Грузовые перевозки.
- •§ 5. Вклад изобретателей, инженеров и ученых в развитие железнодорожного транспорта.
- •§ 1.6. Предпринимательство на железной дороге.
- •§ 1.7. История отечественного электровозостроения.
- •Серийные электровозы
- •Электровозы чс2 и чс2т серии 53e.
- •Известные переделки электровозов.
- •§1.8. Тепловоз.
- •§1.9. История тепловозостроения
- •§1.10. Магистральные тепловозы.
- •§1.11. Маневровые тепловозы.
- •§1.12. Классификация и характеристики локомотивов.
- •§1.13. Группы подвижного состава.
- •§1.14. Типы и классификация экипажных частей.
- •§2.1. Типы рам и кузовов.
- •§2.2. Конструкция главных несущих рам и их элементов.
- •§2.3. Кузова ненесущего типа.
- •§2.5. Несущие кузова и особенности их работы.
- •§2.6. Расчет рам и кузовов.
- •§2.7. Оборудование кабины машиниста.
- •§2.8. Расположение оборудования на тепловозе.
- •§2.9. Общее устройство и типы тележек.
- •§2.10. Рамы тележек.
- •§2.11. Колесные пары.
- •§2.12. Буксовые узлы.
- •§2.13. Рессорное подвешивание.
- •§2.14. Конструкция и расчет упругих элементов.
- •§2.15. Резиновые элементы рессорного подвешивания.
- •§2.16. Пневматические рессоры.
- •§2.17. Опорно-возвращающие устройства.
- •§2.18. Тяговые устройства.
- •§2.18. Тормозные устройства.
- •§3.1. Назначение, классификация и общее устройство тяговых приводов.
- •§3.2. Тяговые приводы локомотивов с электрической передачей.
- •§3.3. Выбор основных параметров и расчет прочности элементов тягового привода с электродвигателем.
- •§4.4. Карданные приводы.
- •§4.5. Проектирование карданного привода.
- •§4.6. Спарниковые механизмы.
- •§4.7. Гидравлические передачи.
- •§4.1. Основные принципы размещения оборудования на локомотивах.
- •§4.2. Развеска локомотива.
- •§4.3.Топливная система.
- •§4.3. Масляная система.
- •§4.4. Водяная система.
- •§4.4. Системы воздухоснабжения.
- •§4.5.Воздухоочистители.
- •§4.6.Система выхлопа дизеля, глушители шума.
- •§4.7. Охлаждающие устройства.
- •Конструкция, параметры и расчет водомасляных теплообменников.
- •§4.7. Конструкция охладителей наддувочного воздуха.
- •§4.8. Системы охлаждения тяговых электрических машин и аппаратов тепловозов.
- •§4.9. Вентиляторы охлаждающих устройств и систем, выбор основных параметров вентиляторов
- •§4.10. Расчет вентилятора.
§2.5. Несущие кузова и особенности их работы.
Повышение секционной мощности локомотивов, а также скорости их движения обусловливает увеличение массы агрегатов, причем нагрузка на оси не должна увеличиваться. Поэтому следует уменьшать массу узлов и агрегатов. Более металлоемкими узлами являются главная рама и кузов локомотива, на долю которых приходится до 15—20% общей массы. Применяя несущие кузова, удается существенно снизить суммарную массу главной рамы и кузова (табл. 2.1). Причем в зависимости от компоновки и массы размещаемых в кузове агрегатов хребтовые балки можно располагать на всей длине кузова или только по его концам.
На тепловозах ТЭП60, ТЭП70 и ТЭП75 применены кузова с несущими раскосными фермами. Толщина обшивки стен 1,5— 2 мм. Обшивка воспринимает некоторую долю нагрузки.
На тепловозах ТЭ10, ТЭ109 основным несущим элементом является обшивка (оболочка) боковых стен толщиной 2—2,5 мм. Она подкреплена каркасом в виде прямоугольной решетки (безраскосная ферма). Безраскосные кузова обладают большей несущей способностью при одинаковой металлоемкости по сравнению с раскосными кузовами. Безраскосные кузова несколько легче раскосных, но последние проще и технологичнее в изготовлении.
Каркас может быть значительно облегчен при применении трехслойных оболочек, известных под названием «сэндвич». Они состоят из двух тонких внешних слоев из высокопрочного материала, связанных между собой слоем маложесткого и легкого заполнителя, который выполняет также роль шумо- и термоизоляции. Такие конструкции, как показала практика их применения, обеспечивают высокую устойчивость, жесткость и надежность при малой массе. Кроме того, они обладают способностью снижать вибрации. Элементы крыши кузова по возможности также включают в общую несущую систему. Для максимального использования несущей способности включают топливные баки в общую несущую систему кузова (тепловозы ТЭ109, ТЭП60, ТЭП70).
Кузов тепловоза ТЭП70 несущий, ферменно-раскосный со съемной крышей блочного типа (рис. 2.7, а). Конструкция кузова ТЭП70 является дальнейшим развитием и совершенствованием хорошо зарекомендовавшего себя кузова тепловоза ТЭП60. Конструктивно кузов можно разделить на пять основных частей: рама, бак для топлива, боковые стенки с обшивными листами, блоки крыши и кабины машиниста.
Рама кузова охватывающего типа образована двумя продольными балками коробчатого сечения, двумя лобовыми поперечными балками, образующими короба для установки сцепных приборов, и четырьмя поперечными шкворневыми балками. В силовую схему рамы включены топливный бак и каналы централизованной системы воздухоснабжения.
Рисунок 2.7 –
Кузов
тепловоза: а
— ТЭП70; б
— ТЭ109.
Концевые секции рамы воспринимают продольные силы, для чего в них устанавливают автосцепки СА-3 с поглощающими аппаратами пассажирского типа ЦНИИ-Н6. К ним же на болтах крепят путеочистители, нижняя часть которых регулируется по высоте.
Средняя секция рамы представляет собой основание для установки дизель-генератора. В нее входят также вварной топливный бак с нишами для размещения аккумуляторных батарей и два канала воздуховода системы охлаждения электрических машин. Промежуточные секции рамы устанавливают между концевыми и средней. В каждой промежуточной секции две поперечные шкворневые балки непосредственно воспринимают силу тяги от тележек и одновременно передают на них вес кузова.
Боковые стенки кузова имеют каркас раскосного типа из гнутых тонкостенных элементов, к которому заклепками крепят обшивку из дуралюминия Д16А толщиной 3 мм. Боковые стенки около концевых секций рамы соединяют нижний продольный силовой пояс рамы и верхний пояс боковых стенок с помощью раскосов. При таком решении происходит лучшее распределение сил по элементам кузова, и конструкция лобовой части кабины машиниста становится более жесткой и прочной.
Крышу кузова используют для размещения узлов вспомогательного оборудования. Конструктивно крыша с встроенными узлами состоит из пяти отдельных съемных секций, которые устанавливают над машинным помещением, и двух секций над кабинами машиниста.
В отличие от тепловоза ТЭП60, в котором рама и каркас боковых стенок выполнены из стали Ст3 или стали 20, на тепловозе ТЭП70 они изготовлены из низколегированной стали 09Г2, а слабонагруженные и некоторые силовые узлы — из алюминиевых сплавов.
Кузов тепловоза ТЭ109 несущий безраскосного типа (рис. 2.7, б). Боковые стенки, рама, кабины, топливный бак и несъемные секции крыши образуют единую пространственную систему, все элементы которой участвуют в передаче нагрузок. Крыша над холодильной и высоковольтной камерами, а также дизель-генератором состоит из съемных элементов. Главная рама кузова охватывающего типа образована двумя главными продольными балками замкнутого профиля сечением 320x210x5 мм, двумя шкворневыми балками, поперечными креплениями и топливным баком. Боковые стенки выполнены из тонкостенного набора продольных и вертикальных элементов и стальной гофрированной обшивки толщиной 2 мм.
В кузове широко использованы легкие алюминиево-магниевые сплавы АМГ-5, АМГ-6 и пластмассы, из которых изготовлены поперечные диафрагмы, двери, съемные секции крыши и другие слабонагруженные узлы.
Розрахунок рам і кузовів.